光栅型有源像素结构(Active Pixel Sensor，PG-APS)

   PG-APS结合了CCD和X-Y寻址的优点，其结构如图7.42 (c)所示。光生信号电荷积分在光栅(PG)T，输出前，浮置扩散节点(A)复位（电压为VDD）， JM20339然后改变光栅脉冲，收集在光栅下的信号电荷转移到扩散节点。复位电压水平与信号电压水平之差就是传感器的输出信号。光栅型有源像素结构每个像元采用5个晶体管，典型的像元间距为20x最小特征尺寸。采用0.25 Wn工艺将允许达到5岬的像元间距。读出噪声比光敏二极管型有源像素结构要小一个数量级。PG-APS是以PD-APS为基础在像素里增加了噪声控制，因此也增加复杂性和影响了填充系数。Photobit的PG-APS产品的读出噪声只有5个方均根，而一般PD-APS的读出噪声为100个方均根。PD-APS常用干中低性能应用，PG．APS用于高性能科学应用和低光照应用。

   自美国喷气推进实验室( JPL)开始发展和支持有源像素传感器在太空上的应用之后，一些美国公司也加入了有源像素传感器的研究，如Kodak、Motorola、Lucent、NationalSemiconductor、Intel和Hewlett-Packard，并取得了很大的进展。有源像素传感器通常比无源像素传感器有更多的优点，包括低读出噪声、高读出速度和能工作在大型阵列中。但是由于像素和晶体管数目的增多，恶化了阈值匹配和增益一致性，引发了固定噪声问题，而且填

充系数也变小(20%～30%)。为解决填充系数的问题，APS引进CCD的微透镜技术，使有效填充系数增为原来的2～3倍。为解决固定噪声问题，1993年NASA通过采用双关取样(CDS)，消除了像素信号里的部分固定噪声和相关的瞬态噪声，在CMOS图像传感器方面取得了显著的进步。